Android USB 整条通知链分析

以Android13 为例：在Android 13中，USB插入拔出事件的通知链从硬件层到应用层，依次经过硬件、内核、HAL、Framework、以及应用广播等多个模块，整个流程涉及的具体文件和逻辑如下：

1. 硬件层（USB PHY / 控制器）

文件：

/drivers/usb/phy/phy-generic.c （USB PHY驱动）

/drivers/usb/dwc3/dwc3-core.c（如果是 USB 3.x 控制器）

说明：

USB PHY 负责检测物理层面的USB插入或拔出，并触发相应的中断，通知内核USB状态发生变化。

2. 内核处理层（USB子系统）

文件：

/drivers/usb/core/port.c

/drivers/usb/core/hub.c

/drivers/usb/gadget/（USB Gadget模式）

/drivers/usb/host/（USB Host模式）

说明：

USB控制器会通过中断机制通知内核，内核USB子系统根据中断进行处理，包括设备的初始化、枚举以及模式选择（Host/Gadget）。处理完成后，内核生成一个 uevent 事件发送到用户空间。

3. 用户空间通知：uevent

文件：

/drivers/base/core.c （kobject_uevent_env函数负责生成 uevent）

/sys/class/usb_device/（用于管理USB设备的sysfs路径）

说明：

内核通过 uevent 将USB设备的插入或拔出事件发送到用户空间，通知 udev 或其他守护进程（如vold），以便进一步处理。

4. HAL 层（Hardware Abstraction Layer）

文件：

hardware/interfaces/usb/1.0/IUsb.hal（HIDL定义接口）

hardware/interfaces/usb/1.0/default/Usb.cpp（HIDL实现）

hardware/interfaces/usb/aidl/android/hardware/usb/IUsb.aidl（AIDL定义接口）

hardware/interfaces/usb/aidl/default/Usb.cpp（AIDL实现）

说明：

HAL层负责将底层内核的USB状态提供给上层的 UsbService。通过 getPortStatus() 等接口，HAL可以报告当前USB设备的状态和角色（如Host/Gadget），并支持角色切换（通过 switchRole()）。

5. Framework层（系统服务）

文件：

frameworks/base/services/usb/java/com/android/server/usb/UsbService.java

frameworks/base/services/usb/java/com/android/server/usb/UsbDeviceManager.java

frameworks/base/services/usb/java/com/android/server/usb/UsbHostManager.java

说明：

UsbService 是Framework层的核心服务，负责从HAL获取USB设备的状态，并根据USB设备的插入或拔出执行不同的处理流程。UsbDeviceManager和UsbHostManager根据设备是否处于Gadget或Host模式，分别管理对应的设备行为。

Framework层还负责触发广播通知应用层，并根据需要切换设备模式（如充电模式、MTP、PTP等）。

6. 应用层广播通知

文件：

frameworks/base/core/java/android/hardware/usb/UsbManager.java

frameworks/base/core/java/android/content/Intent.java

说明：

当USB设备插入或拔出时，系统会通过广播（Intent）将此事件通知应用层。应用程序可以监听这些广播，并执行相应的逻辑。

常见的广播事件：

UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED（USB设备插入）

UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED（USB设备拔出）

总结整条通知链：

硬件层（USB PHY/控制器）：检测到USB设备物理连接状态的变化，触发中断。
内核处理层：内核中的USB控制器驱动处理中断，执行设备初始化或移除，之后生成 uevent 事件。
uevent 通知用户空间：内核通过 uevent 系统通知 vold 或 init 等守护进程处理设备（如存储挂载），并向 HAL 层传递相关事件。
HAL层处理：HAL 层通过 HIDL/AIDL 接口与内核交互，获取USB状态或进行模式切换（如从Host切换到Device模式），并将状态通知 Framework 层的 UsbService。
Framework层处理：UsbService 通过 HAL 获取USB设备的状态，并执行相应操作，如控制模式切换、处理存储挂载等，并发送广播通知应用层。
应用层响应：应用程序通过监听 UsbManager 的广播事件，获取USB插入拔出的通知，并作出相应的响应（如打开文件管理器、同步数据等）。